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Die
Erfindung betrifft eine Form zur Herstellung von Betonformsteinen
und ein Verfahren zur Herstellung einer Formkernanordnung einer
solchen Form.
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Zur
rationellen maschinellen Herstellung von Betonformkörpern,
wie z. B. Hohlblocksteinen, Böschungssteinen, Pflanztrögen,
sind Formen gebräuchlich, welche wenigstens ein unten und
oben offenes Formnest aufweisen, dessen Wände die Außengestalt
des herzustellenden Betonformkörpers bestimmen. Zur Ausbildung
eines freien Innenraums in dem Formkörper sind Formkernanordnungen
gebräuchlich, welche wenigstens einen das wenigstens eine
Formnest überspannenden leistenförmigen Kernhalter
und wenigstens einen an diesem gehaltenen Formkern umfasst. Durch
die Funktionsweise der Form bestimmt, verläuft in der Betriebsposition der
Kernhalter horizontal und die untere Begrenzungsebene der Form bildet
eine horizontale Ebene.
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Die
Form wird auf eine die unteren Öffnungen verschließende
Unterlage aufgesetzt und der Raum zwischen den Formnestwänden
und dem Formkern bzw. den Formkernen wird durch die oberen Öffnungen
mit feuchtem Betongemenge gefüllt. Druckplatten, welche
in die freien oberen Öffnungen zwischen Formnestwänden,
Formkernen und Kernhalter eingepasst sind, werden von oben in die
oberen Formnestöffnungen eingeführt und drücken
auf das Betongemenge. Die Unterlage wird während eines
Rüttelvorgangs zu vertikalen Schwingungen angeregt, welche
auf das Betongemenge übertragen werden, so dass sich dieses
innerhalb weniger Sekunden zu einem noch feuchten, aber formstabilen Betonformkörper
verdichtet, welcher durch relative vertikale Verschiebung zwischen
Form und Unterlage aus der Form entformt und auf der Unterlage abgelegt
und aus der Formmaschine abtransportiert wird. Die Form kernanordnung
bleibt über aufeinanderfolgende solche Fertigungszyklen
fest mit der Form verbunden. Insbesondere während des Rüttelvorgangs
ist die Formkernanordnung starken dynamischen Belastungen ausgesetzt.
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Die
Formkerne sind typischerweise als aus verschweißten Blechen
zusammengesetzte Hohlkörper ausgeführt. Der Kernhalter
ist durch Aussparungen in gegenüber liegenden Seitenwänden
des Hohlkörpers hindurchgeführt und an gegenüber
liegenden Wänden des Formnests befestigt, insbesondere
in Aussparungen der Wände eingesetzt. Die Oberkante des
Kernhalters verläuft in der Regel bündig mit einer den
Hohlkörper nach oben abschließenden Deckelfläche,
so dass eine ebene durchgehende obere Fläche der Form gegeben
ist, über welche ein Füllwagen zur maschinellen
Befüllung der Formnester mit Betongemenge horizontal verfahren
werden kann. Der Kernhalter ist typischerweise entlang seiner Oberkante
mit zwei seitlich des Kernhalters verlaufenden parallelen Kanten
des geteilten Deckels verschweißt.
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Die
Kernhalter sind an den Wänden des Formnestes mit der Form
vorzugsweise lösbar verbunden. Bei sich über mehrere
benachbarte Formnester erstrekkenden Kernhaltern können
die Kernhalter auch noch an Trennwänden zwischen den Formnestern
befestigt sein. Derartige Formen sind beispielsweise in der
DE 197 01 590 C2 oder
der
WO 03/026860
A1 beschrieben.
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In
der
DE 103 26 126
A1 sind Sonderformen von Kernelementen beschrieben, bei
welchen z. B. ein Kernelement ein einstückig mit dem Kernhalter verbundenes
und von diesem nach unten ragendes metallisches Hängeelement
aufweist, welches als Träger für einen die Außenkanten
des Kernelements bestimmenden Kunststoff-Gusskörper bildet.
Das Hängeelement kann in einer Ausführungsform
als ein unmittelbar den Kernhalter nach unten fortsetzender hohler
Innenkern ausgeführt sein, welcher durch Mehrfachabkantung
aus ei nem komplexen ebenen Blechzuschnitt einstückig mit
dem Kernhalter herstellbar ist.
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Die
Form wird auf eine die unteren Öffnungen verschließende
Unterlage aufgesetzt und der Raum zwischen den Formnestwänden
und dem Formkern bzw. den Formkernen wird durch die oberen Öffnungen
mit feuchtem Betongemenge gefüllt. Druckplatten, welche
in die freien oberen Öffnungen zwischen Formnestwänden,
Formkernen und Kernhalter eingepasst sind, werden von oben in die
oberen Formnestöffnungen eingeführt und drücken
auf das Betongemenge. Die Unterlage wird während eines
Rüttelvorgangs zu vertikalen Schwingungen angeregt, welche
auf das Betongemenge übertragen werden, so dass sich dieses
innerhalb weniger Sekunden zu einem noch feuchten, aber formstabilen Betonformkörper
verdichtet, welcher durch relative vertikale Verschiebung zwischen
Form und Unterlage aus der Form entformt und auf der Unterlage abgelegt
und aus der Formmaschine abtransportiert wird. Die Formkernanordnung
bleibt über aufeinanderfolgende solche Fertigungszyklen
fest mit der Form verbunden. Insbesondere während des Rüttelvorgangs
ist die Formkernanordnung starken dynamischen Belastungen ausgesetzt.
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Aus
der
DE 10 2004
005 045 A1 ist ein Kernelement für eine derartige
Form bekannt, bei welchem ein Blechhohlkörper als Formkern
in der Weise mit dem Kernhalter verbunden ist, dass zwischen Kernblech
und Kernhalter horizontal liegende Trägerplatten eingefügt
sind, welche mit in Längsrichtung des Kernhalters durchgehend
verlaufenden Schweißnähten mit dem Kernhalter
und mit dem Kernblech in bezüglich des Entstehens von Verzugsspannungen
neutralen Zonen verschweißt sind. In einem Raum oberhalb
der Trägerplatten kann ein Füllstoff mit schwingungsdämpfendenden
Eigenschaften eingefüllt sein, welcher aber keine Vertikalkräfte
zwischen Kernhalterleiste und Formkern überträgt.
In anderer Ausführung kann ein Kernelement einen Außenkern
aus Kunststoff und einen Innenkern aufweisen, wobei der Innenkern
durch einstükkig mit dem Kernhalter hergestellte oder mit
diesem verschweißte oder vernietete sich nach unten verjüngende
Hängeträger gebildet, mit welchen der Kunststoff
in einer Gießform vergossen wird. Die Hängeträger
reichen bis in den Fußbereich des Formkerns und können Durchbrüche
oder Verstrebungen aufweisen oder Hohlkörper bilden.
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In
der
FR2365418A1 ist
eine Formkernanordnung beschrieben, bei welcher in der Kernhalterleiste
in Längsrichtung beabstandet zwei Bohrungen angebracht
sind und der als hohler Gusskörper ausgeführte
Kern von der Oberseite einen Spalt zur Aufnahme der Kernhalterleiste
und seitlich quer zur Längsrichtung durchgehende mit den Öffnungen
der Kernhalterleiste fluchtende größere Aussparungen aufweist.
Die Kernhalterleiste wird in den Spalt des Formkerns eingesetzt
und Spannhülsen werden durch die Aussparungen in die Bohrungen
der Kernhalter eingepresst. Zwischen die Spannhülsen und die
radial größeren Aussparungen werden Ringe aus elastischem
Material eingepresst.
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Die
Höhe der Kernhalter ist durch den mit dem Deckel bzw. der
Oberkante des Formkerns bündigen Verlauf seiner Oberkante
und den mit der oberen Ebene des verdichteten Betonformkörpers
möglichst bündigen Verlauf seiner Unterkante begrenzt. Die
beim Rüttelvorgang auftretenden vorwiegend vertikalen Rüttelkräfte
wirken auch in starkem Maße auf den Formkern ein, welcher
sich gegen diese Rüttelkräfte am Kernhalter abstützt.
Die hohen Rüttelkräfte führen häufig
zu Schäden in den Vorrichtungen, vor allem Brüchen
der Kernhalter.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Form zur Herstellung von
Betonformsteinen, welche eine vorteilhafte Verbindung des Formkerns mit
einer Kernhalteranordnung aufweist, sowie ein Verfahren zur Herstellung
einer Formkernanordnung für eine solche Form anzugeben.
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Erfindungsgemäße
Lösungen sind in den unabhängigen Ansprüchen
beschrieben. Die abhängigen Ansprüche enthalten
vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
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Die
kraftübertragende Ankopplung eines Formkerns an eine Kernhalterleiste über
Haltestrukturen und Gegenhaltestrukturen und einen diese einschließenden
und kraftüberfragenden Kunststoff-Gusskörper ist
zum einen vorteilhaft herstellbar und zum anderen besonders vorteilhaft
im dynamischen Verhalten während des Rüttelvorgangs
bei der Verfestigung eines in das Formnest eingefüllten
Betongemenges. Als Haltestrukturen seien allgemein Strukturen verstanden,
welche mit der Kernhalteranordnung verbunden sind und den Formkern
an dieser halten, als Gegenhaltestrukturen seien Strukturen verstanden,
welche die wesentlichen Rüttelkräfte übertragend
mit den Haltestrukturen gekoppelt, aber nicht direkt kraftübertragend
mit der Kernhalteranordnung verbunden sind. Die Verbindung zwischen
der Haltestruktur und der Kernhalterleiste kann mit hoher Präzision
und insbesondere mit besonders geringer Schwächung der
Kernhalterleiste erfolgen und führt zu einer hohen Stabilität
gegenüber der dynamischen Belastung im Rüttelbetrieb.
In bevorzugter Ausführung ist die Haltestruktur über
Passschrauben als Befestigungselementen mit der Kernhalterleiste verbunden. Öffnungen
in der Kernhalterleiste, durch welche die Befestigungselemente quer
zur Längsrichtung der Kernhalterleiste hindurch geführt
sind, sind dabei vorteilhafterweise im Bereich der bezüglich
vertikaler Durchbiegung neutralen Faser der Kernhalterleiste angeordnet.
Vorzugsweise sind in Längsrichtung der Kernhalterleiste
voneinander beabstandet wenigstens zwei, insbesondere genau zwei Öffnungen
mit durchgeführten Befestigungselementen, insbesondere
Passschrauben vorgesehen. Die Passschrauben bilden mit den Öffnungen
in der Kernhalterleiste vorteilhafterweise Passungen, insbesondere
Spielpassungen, so dass eine geringfügige Verdrehung der
Kernhalterleiste gegen die Passschrauben bei der dynamischen vertikalen
Durchbiegung der Kernhalterleiste ungehindert möglich ist. Eine
bei der dynamischen Durchbiegung der Kernhalterleiste gleichzeitig
auftretende sehr geringe Variation des Abstands der in Längsrichtung
beabstandeten Öffnungen wird vorteilhafterweise durch den Kunststoff-Gusskörper
ausgeglichen.
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Die
Passschrauben bilden vorteilhafterweise auch mit den Haltestrukturen
Passungen, insbesondere Spielpassungen. Die Haltestrukturen enthalten vorteilhafterweise
beidseitig der Kernhalterleiste angeordnete Halteelemente, wobei
vorteilhafterweise in einem der Halteelemente ein Gewinde ausgebildet ist.
Vorteilhafterweise sind die gegenüber liegenden Halteelemente
mittels der Passschrauben gegeneinander und gegen die dazwischen
liegende Kernhalterleiste verspannbar.
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In
anderer vorteilhafter Ausführung können die Haltestrukturen
auch unverdrehbar gegen die Kernhalterleiste mit dieser verbunden
sein, wobei eine relative Verdrehung solcher Art mit der Kernhalterleiste
verbundener Haltestrukturen bei der dynamischen Durchbiegung der
Kernhalterleiste dann durch eine Verdrehung der Haltestrukturen
relativ zu dem Kunststoffkörper oder vorzugsweise durch
reversible Verformung des Kunststoffmaterials des Kunststoff-Gusskörpers
erfolgt.
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Eine
nicht verdrehbare Verbindung der Haltestrukturen mit der Kernhalterleiste
kann beispielsweise durch Einpressen von Halteelementen in Öffnungen
der Kernhalterleiste oder durch Anschweißen von Halteelementen
an die Kernhalterleiste, vorzugsweise im Bereich der genannten neutralen
Faser an die Seitenflächen der Kernhalterleiste, erfolgen.
Halteelemente können auch einteilig mit der Kernhalterleiste
als Fortsätze von dieser ausgeführt sein.
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Die
Haltestrukturen weisen vorteilhafterweise eine nicht rotationssymmetrische
Außenkontur auf und sind mit dieser unverdrehbar in dem
Gusskörper verankert.
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Die
Gegenhaltestrukturen können vorteilhafterweise mit einem
Blechmantel des Formkerns verbunden, insbesondere verschraubt oder
vorzugsweise verschweißt sein, welcher wenigstens einen
Teil der Außenfläche des Formkerns bestimmt. In
bevorzugter Ausführung ist die überwiegende oder
vollständige Außenfläche des Formkerns,
insbesondere auch die dem Betongemenge in dem Formnest zugewandte
Außenfläche durch einen Blechmantel gebildet,
welcher auch mit einer z. B. verschleißmindernden und/oder
eine Ablösung des Betongemenges erleichternden Beschichtung
versehen sein kann.
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Ein
Halteelement der Haltestrukturen verläuft vorteilhafterweise
zumindest in einem Anfangsabschnitt im wesentlichen horizontal und
quer zur Längsrichtung der Kernhalterleiste von dieser
weg führend. Als horizontal oder vertikal seien die Richtungen
in normaler Betriebsposition der Form verstanden, in welcher die
Form mit einer unteren Begrenzungsebene auf einer Unterlage, insbesondere einem
Rütteltisch oder einem auf diesem aufliegenden Brett aufliegt.
Die Unterlage verschließt die untere Öffnung des
Formnests, durch dessen obere Öffnung an der Kernhalterleiste
und an dem an dieser gehaltenen Formkern vorbei Betongemenge in
das Formnest eingefüllt und Druckplatten einer Stempelanordnung
in das Formnest eingesenkt werden können.
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Wenigstens
ein Gegenhalteelement der Gegenhaltestrukturen ist vorteilhafterweise
zumindest teilweise in einem geringeren Abstand von der unteren
Begrenzungsebene angeordnet als das wenigstens eine Halteelement.
Vorzugsweise verläuft das wenigstens eine Gegenhalteelement
in vertikaler Projektion zumindest teilweise unter dem wenigstens einen
Halteelement und insbeson dere in länglicher Ausführung
quer zu diesem. Das Gegenhalteelement ist in vorteilhafter Ausführung
annähernd stabförmig und kann auch gebogen sein.
Wenigstens ein längliches Gegenhalteelement kann vorteilhafterweise
an zwei entgegen gesetzten Enden mit einem Blechmantel des Formkerns
verbunden, insbesondere verschweißt sein.
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Haltestruktur
und Gegenhaltestruktur liegen vorteilhafterweise auf beiden Seiten
der Kernhalterleiste vor und sind vorzugsweise dauerhaft mit dem Formkern
verbunden. Der die Haltestruktur und die Gegenhaltestruktur kraftübertragend
verbindende Kunststoff-Gusskörper kann vorteilhafterweise
auf einen oberen Teil des von einem Blechmantel umgebenen Innenvolumen
des Formkerns, insbesondere auf weniger als 40% des Innenvolumens
beschränkt sein.
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In
anderer Ausführung kann der Formkern auch durch einen massiven
oder teilweise hohlen Kunststoffkörper gebildet sein. Der
Kunststoff-Gusskörper wird vorteilhafterweise in der Weise
erzeugt, dass Haltestruktur und Gegenhaltestruktur in definierten
gegenseitigen, vorzugsweise voneinander beabstandeten räumlichen
Positionen ausgerichtet und von einer fließfähigen
Phase von Kunststoffmaterials umflossen werden und das Kunststoffmaterial ausgehärtet
wird zu einem Kunststoff-Gusskörper, welcher Haltestrukturen
und Gegenhaltestrukturen mehrseitig umschließt. Als Gießform,
in welcher Haltestrukturen und Gegenhaltestrukturen angeordnet sind
und in welche das fließfähige Kunststoffmaterial eingefüllt
wird, kann in vorteilhafter Ausführung zumindest teilweise
ein Blechmantel des Formkerns dienen, an welchem vorteilhafterweise
die Gegenhaltestruktur befestigt ist. Die Haltestruktur ist vorteilhafterweise
an der Kernhalterleiste oder über lösbare Befestigungselemente
an einem für den Gießvorgang die Kernhalterleiste
ersetzenden Aussparungskörper, befestigt und gleichfalls
in der Gießform angeordnet.
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Die
Erfindung ist nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch eingehend veranschaulicht. Dabei
zeigt:
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1 eine Ausführungsform mit einem Kunststoffkern,
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2 eine Ausführungsform mit einem Blechkern,
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3 eine Alternative zu 2 als
bevorzugte Ausführungsform,
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4 eine Ausführung für
schmale Kerne,
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5 in die Kernhalterleiste eingepresste Halteelemente,
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6 mit der Kernhalterleiste verschraubte Halteelemente,
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In
den Figuren sind teilweise Koordinatenachsen x, y, z eines rechtwinkligen
Koordinatensystems eingezeichnet, wobei die x-Richtung mit der Längsrichtung
von Kernhalterleisten zusammenfällt, die z-Richtung die
Vertikalrichtung angibt und die y-Richtung senkrecht zur x-Richtung
steht. X-Richtung und y-Richtung verlaufen in der Betriebslage der Kernhalteranordnung
bzw. einer diese enthaltenden Form horizontal.
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1A bis 1G zeigen
eine erste vorteilhafte Ausführungsform einer Kernhalteranordnung mit
einer Kernhalterleiste KH1 und einem aus zwei Kernhälften
K11, K12 aufgebauten Kern, wobei in 1A eine
Schrägansicht der Kernhälften mit Kernhalterleiste
und zwei Passschrauben PS1 als Befestigungselementen dargestellt
ist. Von der Kernhalterleiste KH1 ist nur ein in x-Richtung im Bereich
des Kerns K1 liegender Abschnitt dargestellt. Die Kernhalterleiste
KH1 ist als im Querschnitt in einer y-z-Ebene im wesentlichen rechteckig
angenommen und ist in an sich bekannter Weise unten angefast, was
auch an ihrer oberen Kante gegeben sein kann. In der Kernhalterleiste
sind zwei Bohrungen HB1 hergestellt, welche in x-Richtung voneinander
beabstandet sind und beide innerhalb der Längserstreckung des
Kerns in x-Richtung liegen. Der Kernhalter KH1 hat gegenüber
einer Durchbiegung in einer x-z-Ebene in z-Richtung ein durch den
Querschnitt bestimmtes Biegeträgheitsmoment, welches sich
nach allgemein bekannten Formeln berechnen läßt.
Bei einem solchen Biegeträgheitsmoment existiert eine sogenannte
neutrale Faser NF, welche bei rechtekkigem Querschnitt und materialhomogenem
Aufbau der Kernhalterleiste typischerweise in z-Richtung in der Mitte
der Ausdehnung des Kernhalters KH1 in z-Richtung liegt und eine
zur x-y-Ebene parallele neutrale Faserfläche bildet. Die
Bohrungen HB1 seien in z-Richtung so positioniert, dass sie die
geschilderte neutrale Faser erfassen und vorzugsweise symmetrisch
zu dieser liegen und die Mittelpunkte der Bohrungen in z-Richtung
mit dieser neutralen Faser zusammenfallen. Hierdurch wird vorteilhafterweise
das Biegeträgheitsmoment bzw. die Biegesteifigkeit des
Kernhalters KH1 durch die Bohrungen minimal beeinflusst.
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In
dem Kern, welcher vor Verbindung mit dem Kernhalter KH1 zumindest
mit einem oberen Abschnitt OT1, vorzugsweise vollständig,
fertiggestellt wird, ist in einem oberen Bereich OT1 eine Aussparung
OA1 ausgebildet, in welche der Kernhalter KH1 im wesentlichen in
y-Richtung spielfrei eingesetzt werden kann. In dem Kern, insbesondere
in dessen oberen Bereich OT1, sind in y-Richtung verlaufende Halteelemente
H11, H12 vorgesehen, welche mit den beiden Bohrungen HB1 in dem
Kernhalter bei in die Aussparung KH1 eingesetztem Kernhalter KH1 fluchtend
ausgerichtet werden können. Befestigungselemente, z. B.
in Form von Passschrauben PS1 können durch die Halteelemente
H11, H12 im Kern und die Bohrungen HB1 im Kernhalter KH1 hindurch geführt
und festgeschraubt werden, wofür in dem in y-Richtung hinter
dem Kernhalter KH1 liegenden Abschnitt des Kerns Gegengewinde GG1
für die Gewinde GE1 der Passschrauben PS1 vorgesehen sind.
Die Bohrungen HB1 im Kernhalter KH1 und die Halteelemente H11, H12
im Kern bilden vorteilhafterweise mit den Passschrauben Spielpassungen.
Der Durchmesser der Bohrungen HB1 im Kernhalter sei als Längserstreckung
der Verbindungen zwischen Kernhalter und den Befestigungselementen
angesehen. Der Abstand von innerhalb eines Kerns benachbarten Bohrungen
im Kernhalter sei als Abstand zweier Verbindungen angesehen.
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Der
Kern K1 weist in einem oberen Abschnitt OT1 vorteilhafterweise eine
konstante Außenkontur, d. h. einen konstanten Querschnitt
in y-x-Schnittebenen auf und bietet hier eine gleichmäßige
Führung für die während des Rüttelvorgangs
in z-Richtung sich nach unten verschiebenden Druckplatten, welche den
Kernhalter und den Kern eng umgeben. In einem unteren Abschnitt
UT1 verlaufen die Seitenflächen des Kerns K1 vorzugsweise
leicht konisch den Kern nach unten verjüngend, was für
die Entformung des nach dem Rüttelvorgang verdichteten
Betonformkörpers relativ zu dem Kern K1 nach unten vorteilhaft
ist. Im skizzierten Beispiel zeigt der Kern in an sich bekannter
Formgebung an seinem unteren Ende zum einen einen starken schrägen
Einzug nach unten.
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Der
Kern kann an sich auf verschiedene vorteilhafte Weisen aufgebaut
sein, wie auch an den nachfolgenden weiteren Beispielen noch veranschaulicht
wird. Im skizzierten Beispiel sei als eine besonders vorteilhafte
Ausführung angenommen, dass der Kern zumindest an seiner
Außenfläche überwiegend aus Kunststoff
besteht und in einer Gießform gegossen ist.
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In 1A bis 1G ist
ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel beschrieben, bei
welchem ein Oberteil des Kerns eine metallische Wand besitzt. Der
Formkern besteht vorteilhafterweise aus zwei durch eine vertikale
Trennebene geteilten Kernhälften, welche in 1A als
K11, K12 vor dem Zusammenfügen dargestellt sind. Die Kernhälften
K11 und K12 sind vorzugsweise als Hohlkörper mit zur Trennebene
zwischen den beiden Hälften hin offenen Hohlräumen
H1, H2 ausgeführt. Die Formkernhälften K11, K12
besitzen jeweils ein Oberteil OT1 mit einer die Außenfläche
bildenden metallischen Schale OM und ein aus Kunststoff bestehendes
Unterteil UT1, und sind vorzugsweise durch Gießen eines
sich verfestigenden Kunststoffes in dessen flüssiger Phase
in einer Gießform hergestellt, wobei die Herstellung der Unterteile
UT1 gleichzeitig mit einer Verbindung der Unterteile UT1 mit den
metallischen Schalen OM des Oberteils erfolgt, indem die Schale
OM eines Oberteils in die Gießform für die Unterteile
integriert oder eingelegt ist und mit dem Kunststoff für
das Unterteil UT1 zugleich auch die Schalen OM zu den Oberteilen
OT1 ausgegossen werden. Oberteil OT1 und Unterteil UT1 einer Formkernhälfte
bilden daher jeweils eine Einheit.
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Dabei
sind in den Oberteilen OT1 Verbindungsanordnungen vorgesehen, welche über
Gegenhaltestrukturen mit Verankerungswinkeln AW1, BW1 als Gegenhalteelementen
eine feste Verankerung des Kunststoffes mit den metallischen Schalen OM
des Oberteils herstellen und in Form von Halteelementen H11, H12,
beispielsweise Passhülsen und/oder Gewindehülsen
mit Befestigungselementen wie beispielsweise Passschrauben PS1 zusammenwirken
und dazu dienen können, die beiden Kernhälften
untereinander und mit dem Kernhalter über Bohrungen in
dem Kernhalter zu verbinden. An den an der Trennebene einander zugewandten
Flächen der beiden Unterteile können vorteilhafterweise
Zentrier- und Befestigungsstrukturen Z11, Z12 vorgesehen sein, welche
beispielsweise als beim Zusammenfügen der Kernhälften
ineinander greifende Vorsprünge und Vertiefungen ausgeführt
sein können. Eine Verbindung der Unterteile kann vorteilhafterweise
auf einfache und zuverlässige Art durch Verschrauben, Verschweißen
oder insbesondere durch Verkleben erfolgen.
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1B zeigt
eine Kernhälfte K11 mit Blickrichtung in die Hohlräume
H1 von der Seite der Trennebene her. Die Hohlräume H1 sind
zu der Trennebene hin offen und von der Trennebene weg durch eine die
Außenwand des fertigen Formkerns bildende Wand abgeschlossen.
Die Öffnung der Hohlräume H1 zu der Trennebene
hin ermöglicht eine besonders vorteilhafte Gestaltung der
Gießform für den Kunststoffguß der Kernhälften.
Die Aufteilung in mehrere Hohlräume H1 ergibt bei geringem
Gewicht des gesamten Kerns zugleich eine hohe Stabilität
durch die aussteifende Wirkung der Zwischenwände ZW1 zwischen
den einzelnen Hohlräumen.
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In 1C ist
eine metallische Halbschale OM eines Oberteils OT1 in einer Ansicht
von schräg oben und in 1D in
einer Ansicht von schräg unten skizziert. Die metallischen
Schalen OM können vorteilhafterweise aus mehreren Blechzuschnitten oder
in bevorzugter Ausführung aus einem einzigen Blechzuschnitt
zusammengefügt und vorzugsweise an einer oder mehreren
Kanten durch Schweißnähte KS1 verschweißt
sein. In dem vorteilhaften skizzierten Beispiel nach 1C und 1D ist
ein metallisches Oberteil aus einem einzigen ebenen Blechzuschnitt
durch Abkanten hergestellt, wobei eine Deckelfläche OD1
und Seitenflächen OS1 über eine Umbiegung FO1
einteilig zusammenhängen und aus dem ebenen Blechzuschnitt
durch Abkanten in die skizzierte Form gebracht sind. An parallelen
Kanten des Deckelteils und der Seitenwand können vorteilhafterweise
zur Formstabilisierung Schweißnähte KS1 vorgesehen
sein.
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An
den dem Kernhalter zugewandten Kanten der Seitenwände des
metallischen Oberteils OM sind hälftige Konturen von Aussparungen
OA1 für eine Kernhalterleiste ausgebildet. Die Schale OM
des Oberteils umschließt einen Raum von vier Seiten, welcher
zur Trennebene bzw. der Position des Kernhalters hin und nach unten
offen ist. In diesem von vier Seiten umschlossenen Raum sind Verbindungselemente
der Verbindungsanordnung in Form von Verankerungswinkeln AW1, BW1
als Gegenhalteelementen eingebaut, welche vorzugsweise mit der metallischen
Schale OM verschweißt sind und hierfür beispielsweise
in Öffnungen WOD der Deckelfläche OD1 bzw. WOS
der Seitenflächen OS1 eingesetzt sein können.
Der Trennebene des Formkerns abgewandt sind in den Seitenwänden
der Schale OM Öffnungen AU11 und AU12 vorgesehen, welche
als Zugang von Befestigungselementen bzw. Einführung von
Verbindungselementen dienen. Solche Verbindungselemente können
insbesondere Passhülsen mit oder ohne Gewinde sein. Beispielsweise
kann vorgesehen sein, dass zur Befestigung der Kernhälften
untereinander und an einer Bohrung im Kernhalter in einer Kernhälfte
eine Passhülse H11 und axial fluchtend zu dieser in der
anderen Kernhälfte eine Passhülse H12 mit Gewinde
als Halteelemente von Haltestrukturen eingesetzt sind, vorteilhafterweise paarweise
in entgegengesetzter Ausrichtung. Für die Herstellung einer
Formkernhälfte wird eine Schale OM eines Oberteils in die
Gießform für den Formkern eingelegt, wobei die
Verankerungswinkel AW1, BW1 als Gegenhalteelemente bereits mit dem
Oberteil OM verbunden sind und Passhülsen H11, H12 als
Halteelemente in definierter Ausrichtung in der Gussform plaziert
werden. Ein Aussparungskörper kann als Statthalter für
den Kernhalter gleichfalls in die Gießform eingelegt werden
und die Halteelemente in der definierten Position halten. Die Passhülsen
H11, H12 reichen dabei vorzugsweise bis an den Aussparungskörper
heran. An den Aussparungen OA1 kann vorteilhafterweise in der Gießform
ein Spalt zwischen dem Aussparungskörper und den Kanten
der Aussparungen OA1 vorgesehen sein, welcher beim Gießen
der Formkernhälfte gleichfalls mit Kunststoff ausgefüllt
wird. Hierdurch wird im fertigen Formkern ein direkter Kontakt zwischen
dem Kernhalter und den metallischen Schalen OM der Oberteile OT1
vermieden.
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Die
Passhülsen H11, H12 sind in der Gießform bzw.
in dem Hohlraum der Oberteile OM so angeordnet, dass sie die Verankerungswinkel
AW1, BW1 nicht berühren. Beim Gießen der Formkernhälfte
wird das Oberteil und insbesondere der die Passhülsen H11,
H12 und die Verankerungswinkel AW1, BW1 enthaltende Raum innerhalb
der metallischen Schale OM des Oberteils OT1 mit Kunststoff vollständig
ausgegossen. Nach Verfestigung des Kunststoffs ergibt sich dadurch
eine feste Verbindung zwischen den Passhülsen H11, H12
und der Schale OM bzw. dem Kunststoffkörper des Unterteils
UT1 über die Verankerungswinkel AW1, BW1, die Passhülsen H11,
H12 und den Kunststoff, ohne dass die Passhülsen und die
Verankerungswinkel unmittelbaren Kontakt untereinander haben.
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1E zeigt
einen Schnitt durch eine Formkernhälfte in einer x-z-Ebene
durch einen Verankerungswinkel AW1. Aus der Figur ergibt sich anschaulich,
dass die Passhülsen und Verankerungswinkel nicht direkt
miteinander verbunden sind, sich aber durch den Verguss der Passhülsen
H11, H12 und der Verankerungswinkel AW1 und der in 1E nicht sichtbaren
Verankerungswinkel BW1 über den Kunststoff des Kunststoffkörpers
KK1 eine feste formschlüssige Verbindung aller Teile der
Formkernhälften ergibt. Die Passhülse H11 enthält
senkrecht zur Zeichenebene einen Passungsabschnitt und eine Anlageschulter
für eine Passschraube, die Passhülse H12 enthält
einen Passungsabschnitt und ein Gegengewinde GG1 zu einem Gewinde
GE1 einer Passschraube PS1.
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1F zeigt
einen Schnitt durch einen zusammen gesetzten Formkern mit einem
Kernhalter KH1, an welchem beide Formkernhälften über
K11, K12 über eine Passschraube PS1 befestigt und gegeneinander
und gegen den Kernhalter KH1 verspannt sind. Die Passhülsen
H11 und H12 reichen in axialer Richtung der Passschraube PS1 bis
zu dem Kernhalter KH1, so dass über die Passschraube eine axiale
Verspannung möglich ist. Durch die Passung der Passschraube
in den beiden Passhülsen und in der Bohrung des Kernhalters
ergibt sich ferner eine bezüglich der Längsachse
der Passschraube PS1 radiale Sperrung in alle Richtungen.
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Aus
dem Schnittbild nach 1F ist ferner ersichtlich, dass
an den Aussparungen OA1 der Kernhalter KH1 nicht direkt an der metallischen Schale
OM der Oberteile OT1 anliegt, sondern der beschriebene, in der Gießform
eingehaltene Spalt zwischen einem Aussparungskörper als
Statthalter des Kernhalters K1 mit Kunststoff vergossen ist, welcher
in der zusammen gefügten Kernhalteranordnung eine Kunststoff-Zwischenschicht
RS1 zwischen Kernhalter KH1 und metallischer Schale der Oberteile
OM bildet. Die Passhülsen H11, H12 sind auch in dieser
Ansicht deutlich getrennt von den Verankerungswinkein AW1, BW1,
wobei aber durch den vollständigen Kunststoffverguss wiederum
eine feste formschlüssige Verbindung aller Komponenten
offensichtlich gegeben ist.
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Auch
die Passhülsen H11, H12 sind nicht unmittelbar, sondern
gleichfalls nur über den Kunststoffverguss mit den metallischen
Schalen OM der Oberteile OT1 verbunden. Bei einer dynamischen Verformung
des Kernhalters KH1 können daher die dabei auftretenden
Längenveränderungen in x-Richtung zwischen den
beabstandeten Bohrungen im Kernhalter problemlos durch die elastische
Verformbarkeit des Kunststoffs aufgefangen werden.
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1G zeigt
eine Schrägansicht einer zusammengesetzten Kernhalteranordnung
der in den vorangegangenen 1A bis 1E beschriebenen
Art, wobei ein Kernhalter KH1 lediglich angedeutet gezeichnet ist,
um einen Blick in die Aussparung KA1 für den Kernhalter
mit den Stirnflächen der Passhülsen H11, H12 und
die Passschäfte der Passschrauben PS1 freizugeben.
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In 2A bis 2E ist
ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel dargestellt,
bei welchem der aus zwei Kernhälften K21, K22 zusammengebaute
Kern K2 in herkömmlicher Weise eine vollständige
metallische Außenfläche besitzt, welche durch Blechflächen
gebildet ist. Der Blech-Hohlkörper ist aus mehreren Blechteilen
zusammengefügt, welche vorzugsweise zumindest teilweise
untereinander verschweißt sind. Die Besonderheit dieser
Ausführung besteht darin, dass Befestigungselemente zum
Kernhalter nicht unmittelbar auch mit dem hohlen Blechkern verbunden
sind.
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Gemäss
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Blech-Hohlkörper
aus zwei Halbschalen zusammengesetzt, welche je nach Form des Blechkerns
auch identisch zueinander ausgeführt sein können.
In 2A ist ein Beispiel für eine solche Blech-Halbschale
K21 skizziert mit Blickrichtung in den von der Halbschale umgebenen
Hohlraum. Die Halbschale K21 weist in in x-Richtung entgegen gesetzt
liegenden Seitenwänden eines oberen Abschnittes in an sich
gebräuchlicher Weise Aussparungen OA2 für einen
Kernhalter auf. Der Hohlraum innerhalb der Halbschale K21 ist vorteilhafterweise durch
einen Zwischenboden BZ, welcher vorteilhafterweise bis unter die
Unterkante der Aussparungen OA2 reicht, unterteilt in einen oberen
Hohlraum HO2 und einen unteren Hohlraum HU2. In dem oberen Hohlraum
HO2 sind Verbindungselemente V2 als Gegenhalteelemente fest mit
dem Blech der Halbschale K21 verbunden, vorzugsweise verschweißt, wobei
diese Verbindung auch wie skizziert über den Zwischenboden
BZ, welcher seinerseits mit der Blechschale verschweißt
sein kann, erfolgen kann. Die Verbindungselemente V2 sind im skizzierten
Beispiel als metallische Bolzen oder dergleichen ausgeführt,
welche über Bohrungen WO2 des Blechmantels der Halbschale
K21 und durch Bohrungen WOZ des Zwischenbodens reichen und dort
verschweißt sind. Die Anordnung der Bolzen als Verbindungselemente
V2 ist in dem vergrößerten Ausschnitt nach 2D noch
näher ersichtlich.
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Zwei
derartige Halbschalen werden zu einem Blech-Hohlkörper
als metallischem Formkern zusammengefügt und miteinander
verschweißt. Der Blech-Hohlkörper kann auch aus
mehr Teilen als nur den beiden Halbschalen zusammengesetzt sein.
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In
den bezüglich des Kernhalters einander in y-Richtung entgegen
gesetzt gegenüber liegenden Wänden in einem oberen
Bereich der Halbschalen und des zusammen gesetzten Hohlkörpers
sind Aussparungen AU21 und AU22 vorgesehen, durch welche Befestigungselemente,
wie z. B. Passschrauben eingeführt und/oder Halteelemente,
beispielsweise in Form von Passhülsen H21, H22, wie bereits
mehrfach beschrieben, in den oberen Hohlraum OH eingebracht werden
können. Solche Passhülsen, welche wiederum mit
Passschrauben PS2 zusammenwirken und als erste Passhülsen
H21 mit einem Passungsabschnitt und einer Anlageschulter für
eine Passschraube einerseits oder als zweite Passhülse
H22 mit einem Passungsabschnitt und einem Gegengewinde zum Gewinde
der Passschraube PS2 ausgeführt sein können, sind
in einer aufgeschnittenen Ansicht des zusammen gefügten
Hohlkörpers nach 2B dargestellt.
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Ein
Kernhalter oder an dessen Stelle ein Aussparungskörper
sind in einer Vorrichtung zur Fertigstellung der Formkernanordnung
innerhalb der Aussparungen OA2 anordenbar. Die Passhülsen H21,
H22 als Halteelemente sind über Passschrauben oder an deren
Stelle Aufnahmeschrauben mit einem solchen eingelegten Kernhalter
oder Aussparungskörper verbunden und in dem Hohlraum in
definierter Position gehalten, ohne aber direkten Kontakt zu dem
durch die beiden Halbschalen gebildeten Blechkörper zu
haben. Vorzugsweise ist auch der Kernhalter bzw. an dessen Stelle
der Aussparungskörper von den Kanten der Aussparungen OA2
im Blechkörper beabstandet.
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Nach
gegenseitiger Ausrichtung von Kernhalter bzw. Aussparungskörper
mit den Passhülsen H21, H22 als Halteelementen wird der
obere Hohlraum OH mit einer flüssigen Phase eines sich
verfestigenden Kunststoffs ausgegossen, wofür in der Wand,
beispielsweise einer Deckelfläche OD2 des Blech-Hohlkörpers
zusätzlich Füllöffnungen FU vorgesehen
sein können und vollständig ausgefüllt.
Dabei werden sowohl die Verbindungselemente V2 als Gegenhalteelemente
als auch die Passhülsen H21, H22 als Halteelemente vollständig
von dem Kunststoff umflossen und bilden auf diese Weise ohne direkte
metallische Verbindung eine feste Verankerung der Passhülsen
relativ zu dem Blechkörper. Wegen des Zwischenbodens BZ
braucht nur ein kleiner Teil des gesamten Hohlraums des Blechkörpers
mit Kunststoff ausgegossen zu werden. Selbstverständlich
kann auch der gesamte Hohlraum HO2 und HU2 des Blechkörpers
mit Kunststoff ausgegossen werden. 2D zeigt
den mit einem Kunststoffkörper KK2 vergossenen oberen Hohlraum
in einer Schnittdarstellung mit einer y-z-Schnittebene durch zwei Gegenhalteelemente
V2. 2E zeigt einen Schnitt durch eine gegenüber 2D in
Längsrichtung x versetzte Schnittebene durch Passschrauben
PS2 als Befestigungselemente und durch Passhülsen als vergossene
Halteelemente. Auch in diesem Ausführungsbeispiel ergibt
sich wieder über die Passschraube, die Passhülsen
und die Bohrungen im Kernhalter KH2 zum einen in axialer Richtung
der Längsachse der Passschraube PS2 eine spielfreie Klemmung
und zum anderen durch die Passungen zwischen Passschraube PS2 einerseits
und Passhülsen H21, H22 und Bohrungen im Kernhalter andererseits
eine radiale Sperrung in alle Richtungen. Der Kunststoffkörper
KK2 ist für alle Belastungen primär auf Druck
beansprucht, so dass sich eine dauerhaft stabile Verbindung zwischen
dem Kernhalter mit den Befestigungselementen und dem Formkern über
den Kunststoffvergusskörper KK2 ergibt.
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3 zeigt eine der 2 insoweit
vergleichbare Anordnung, als auch dabei ein aus zwei Hälften
K31, K32 zusammengesetzter Blechkern angenommen ist, an welchem
als Gegenhaltestrukturen Verankerungselemente V31, V32 befestigt
sind, welche mit an der Kernhalterleiste angeschraubten Haltestrukturen
H31, H32 über einen Kunststoff-Vergusskörper kraftübertragend
verbunden sind. Die Anordnung zeigt insbesondere eine andere Art
und Anordnung von Verankerungselementen der Gegenhaltestrukturen.
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In 3A ist
eine Kernhälfte mit an dieser befestigten Gegenhaltestrukturen
in Schrägansicht dargestellt. Die Gegenhaltestrukturen
bestehen dabei aus an ihrer Oberfläche mit Erhebungen versehenen
Stäben, wie sie insbesondere im Betonbau gebräuchlich
sind. Ein erstes Verankerungselement V31 der Gegenhaltestrukturen
verläuft parallel zur Längsrichtung x der Kernhalterleiste
zwischen in x-Richtung gegenüber liegenden Wandflächen
der Kernhälfte K31 und ist an diesen Wandflächen
befestigt, insbesondere z. B. durch Lochschweißung über Bohrungen
SB3 in den Wandflächen mit diesen verschweißt.
Ein zweites Verankerungselement V32 ist an der zur Längsrichtung
x parallelen Seitenwand des Kerns befestigt und ragt von dieser
in Richtung der Kernhalterleiste. Eine Aussparung AU31 in derselben
Seitenwand dient als Montagebohrung, über welche ein Schraubenkopf
einer Spannschraube zugänglich ist.
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3B zeigt
eine Kernhalterleiste oder eine als Ersatz an deren Stelle bei der
Herstellung eingesetzte Schraubenhalterleiste (Aussparungskörper) SH3
mit angeschraubten Haltestrukturen und Passschrauben oder Aufnahmeschrauben
AS3. Die Haltestrukturen enthalten erste Halteelemente H31 und zweite
Halteelemente H32, welche in ihrer Anordnung und Funktion im wesentlichen
den Halteelementen H11 und H12 bzw. H21 und H22 der Anordnungen
nach 1 und 2 entsprechen.
Die zweiten Halteelemente H32 sind in dieser Ausfüh rung
nicht mit einem Werkzeugansatz versehen und in der zur Längsrichtung
parallelen Seitenwand der Blechkernhälfte ist keine Montageaussparung
für die zweiten Halteelemente vorgesehen. Die Halteelemente
werden vor dem Zusammenbau der beiden Kernhälften K31,
K32 mit der Schraubenhalterleiste SH3 verschraubt und die beiden
Kernhälften werden unter Einschluss der in 3B dargestellten
Baugruppe zusammengefügt und ausgerichtet, wobei die Schraubenhalterleiste
SH3 in den Aussparungen OA3 der Kernhälften einliegen und
die Schraubenköpfe der Aufnahmeschrauben AS3 bei den Aussparungen
AU31 liegen oder auch durch diese hindurch ragen können.
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3C zeigt
die Positionen der ersten und zweiten Halteelemente H31, H32 relativ
zu der in 3A dargestellten Kernhälfte
K31 und den an dieser befestigten Verankerungselementen V31, V32 der
Gegenhaltestrukturen, wobei der Übersichtlichkeit halber
die Schraubenhalterleiste SH3 weg gelassen ist. Die Kernhälften
werden zusammengefügt und miteinander verbunden, insbesondere
verschweißt und der Raum im oberen Bereich des Kerninnenraums
wird unter genauer Ausrichtung der Schraubenhalterleiste relativ
zu den verbundenen Kernhälften mit einem Kunststoffmaterial,
insbesondere Polyurethan, ausgegossen, welches beim Aushärten
einen Kunststoffkörper bildet, welcher sowohl die Halteelemente
H31, H32 als auch die Verankerungselemente V31, V32 mehrseitig umschließt
und kraftübertragend verbindet. Dabei ist die Kombination
der Baugruppe nach 3B mit den verbundenen Kernhälften
zweckmäßigerweise mit den Aussparungen OA3 und
der Schraubenhalterleiste SH3 nach unten weisend ausgerichtet und
Spalte zwischen den Kernhälften und der Kernhalterleiste
sowie die Aussparungen AU31 sind abgedichtet. Flüssiges
Kunststoffmaterial wird, z. B. durch eine Öffnung im Boden des
Formkerns, welche später auch verschlossen werden kann,
in einer solchen Menge eingefüllt, dass dieses flüssige
Kunststoffmaterial Haltestrukturen und Gegenhaltestrukturen umschließt.
Nach Verfestigung des Kunststoffmaterials zu dem Kunststoffkörper
kann der Formkern von der Schraubenhalterleiste SH3 gelöst
werden, indem beide Aufnahmeschrauben AS3 entfernt und die Schraubenhalterleiste
aus den Aussparungen OA3 entnommen wird.
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Der
so mit Haltestrukturen, Gegenhaltestrukturen und diese verbindenden
Kunststoffkörper versehene Formkern kann danach mit einer
Kernhalterleiste verbunden werden, indem diese in die Aussparungen
OA3 eingesetzt und Schrauben, insbesondere Passschrauben PS3 durch
die in dem Kunststoffkörper eingebetteten ersten Halteelemente
H31, und durch fluchtend mit diesen ausgerichteten Bohrungen in
der Kernhalterleiste hindurch bis zu zweiten Halteelementen eingeführt
und mit deren Gewindeenden GP3 in den Gegengewinden GH3 der zweiten Halteelemente
H32 verschraubt werden. Dabei kann durch Anziehen der Passschrauben
PS3 eine seitliche Verspannung der Halteelemente gegen die Kernhalterleiste
erreicht werden, wobei insbesondere auch ein eventuell anfänglich
gegebenes seitliches Spiel zwischen Kernhalterleiste und den Halteelementen
durch die Nachgiebigkeit des Kunststoffs beim Anziehen der Passschrauben
verschwindet und die Halteelemente seitlich gegen die Kernhalterleiste verspannt
werden.
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3D zeigt
eine Ansicht der relativen Positionen der Halteelemente und Verankerungselemente
im Formkern, wobei der Kunststoffkörper KK3 zur Darstellung
der ersten Verankerungselemente als transparent angenommen ist.
Die ersten Verankerungselemente V31 liegen in Blickrichtung hinter,
in Betriebsstellung des Formkerns also unter den Halteelementen
und verlaufen gekreuzt zu diesen, wodurch sich eine besonders vorteilhafte
Abstützung vertikaler Rüttelkräfte ergibt.
Die zweiten Verankerungselemente liegen in Längsrichtung
x zwischen zwei Halteelementen und verlaufen parallel zu der axialen
Richtung y der Passschrauben und der Halteelemente. Die Schraubenköpfe
der Passschrauben PS3 sind durch die Aussparungen AU31 zugänglich. Der
durch den Schraubenkopf einer Passschraube gebildete Bund stützt
sich in axialer Richtung an der der Kernhalterleiste KH3 abgewandten
Stirnfläche des ersten Halteelements H31 ab. Die abstützenden Flächen
können auch konisch geformt sein.
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3E zeigt
als Ausschnittsvergrößerung aus 3D die
Passung P32 und die Gewindeverbindung GP3, GH3 der Passchraube PS3
mit dem zweiten Halteelement und die Passung PSK der Passschraube
mit der Bohrung BK in der Kernhalterleiste KH3. 3F zeigt
eine Ausschnittsvergrößerung mit der Passschraube
PS3 in dem ersten Halteelement H31 und der nur in einem axialen
Teilabschnitt bei der Kernhalterleiste des ersten Halteelements
H31 ausgebildeten Passungen P31 zwischen der Passschraube PS3 und
dem ersten Halteelement H31 sowie die Abstützung des durch
den Schraubenkopf gebildeten Bundes der Passschraube PS3 an der
der Kernhalterleiste KH3 abgewandten Stirnseite des ersten Halteelements.
Durch die seitliche Verspannung der Halteelemente H31, H32 mittels
der Spannschrauben PS3 gegen die Kernhalterleiste ergibt sich mit
einer axial im wesentlichen ohne Unterbrechung fortgesetzten Passung
des Schraubenschafts mit einzelnen Passungen P31, PSK, P32 und eine
besonders stabile Abstützung, welche in Verbindung mit
der Elastizität des Kunststoffmaterials eine dynamische
vertikale Durchbiegung der Kernhalterleiste in der Rüttelphase
erlaubt und die Gefahr eines Bruches der Kernhalterleiste oder der
Verbindung zum Formkern besonders gering hält. Die Halteelemente
H31, H32 und die Gegenhalteelemente V31, V32 bilden bei der Aushärtung
des diese umgebenden Kunststoffmaterials vorteilhafterweise Schrumpfzentren
für ein bei der Aushärtung eine Volumenverringerung
(Schrumpfung) zeigendes Kunststoffmaterial, was zu einer vorteilhaften,
besonders engen Einbindung der Halteelemente und der Verankerungselemente
oder vergleichbarer Elemente der anderen Ausführungsbeispiele
führt.
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4A zeigt
eine Formkernhälfte K41 einer Ausführungsform
für schmale Kerne, d. h. Kerne mit in y-Richtung geringer
Ausdehnung. Es sind analog zu 3 Halteelemente
H41 und H42 vorgesehen, welche über Schrauben S4 mit der
Kernhalterleiste KH4 verschraubbar sind. In 4A ist
der Übersichtlichkeit halber die Kernhalterleiste KH4,
welche an den Formkernhälften (dargestellt nur Formkernhälfte K41)
Aussparungen OA4 vorbereitet sind, nur mit unterbrochener Linie
angedeutet. Die Breite des Formkerns in y-Richtung ist im gezeigten
Beispiel nur ungefähr doppelt so groß wie die
Dicke der Kernhalterleiste in y-Richtung. Um eine ausreichende Abstützung
der Halteelemente H41, H42 zu gewährleisten, sind Aussparungen
AU41, AU42 in den in y-Richtung weisenden Seitenwänden
des Blech-Formkerns so groß bemessen, dass diese Aussparungen
in bezüglich der Achsen der Schrauben S4 radialer Richtung ein Übermaß gegenüber
den Halteelementen aufweisen und in axialer Richtung die Halteelemente
H41, H42 in die Aussparungen AU41, AU42 hineinragen.
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Gegenhalteelemente
V41, V42 sind an den Seitenwänden des Formkerns befestigt,
vorzugsweise durch Loch-Verschweißung, und ragen von deren Innenwänden
abstehend in Richtung der jeweils anderen Kernhälfte. Die
Gegenhalteelemente V41 seien beispielsweise mit der dargestellten
ersten Kernhälfte K41, die Gegenhalteelemente V42 mit der
nicht dargestellten zweiten Kernhälfte K42 verschweißt. Es
können auch alle Gegenhalteelemente an einer Kernhälfte
befestigt sein. In wieder anderer Ausführung können
die Gegenhalteelemente auch mit beiden Kernhälften verschweißt
sein und deren Verbindung untereinander bewirken. Die Gegenhalteelemente
sind in vertikaler z-Richtung tiefer angeordnet als die Halteelemente
und in dem vorteilhaften Beispiel sind je zwei Gegenhalteelemente
V41, V42 paarweise je einer axialen Kombination von zwei Halteelementen
H41, H42 räumlich und kräfteübertragend
zugeordnet und jeweils in x-Richtung gegen die Halteelemente versetzt
unterhalb von diesen positioniert. Die Relativposition von Halteelementen
und Gegenhalteelementen in x-Richtung ist aus der Schnittdarstellung
nach 4B in einer x-y-Ebene durch die Halteelemente
(unter Weglassung der Kernhalterleiste) und die Relativposition
in z-Richtung aus der Schnittdarstellung nach 4C in
einer y-z-Ebene ersichtlich. Die Gegenhalteelemente verlaufen unter
der Kernhalterleiste KH4
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Aus
den Schnittdarstellungen ist auch ersichtlich, dass die Halteelemente
in axialer Richtung y in die Aussparungen AU41, AU42 hinein ragen
und die Schrauben S4 als Senkkopfschrauben ausgeführt und
die ersten Halteelemente H41 konische Vertiefungen besitzen.
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Ein
zur kraftübertragenden Verbindung die Halteelemente und
die Gegenhalteelemente umschließender Kunststoff-Gusskörper
KK4 erstreckt sich vorteilhafterweise in die Spalte RS4 zwischen Kernhalterleiste
und/oder Aussparungen OA4 und/oder insbesondere in die Zwischenräume
zwischen Halteelementen H41, H42 und Aussparungen AU41, AU42, wobei
vorteilhafterweise die Übertragung von Rüttelkräften über
den Kunststoffkörper im Rüttelbetrieb im wesentlichen
zwischen den Gegenhalteelementen und den Halteelementen erfolgt
und nicht oder nicht wesentlich über die Aussparungen OA4,
AU41 AU42. Halteelemente und Gegenhalteelemente bilden bei der für
polymerisierend verfestigende Kunststoffe typischen Volumenschrumpfung vorteilhafterweise
Schrumpfkerne, auf welche das sich verfestigende Kunststoffmaterial
hin schrumpft und an welchen das verfestigte Kunststoffmaterial unter
elastischer Verspannung anliegt.
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5A zeigt
eine Kernhalterleiste KH5, welche mehrere Bohrungen vorzugsweise
im Bereich der bezüglich vertikaler Durchbiegung neutralen
Faser der Kernhalterleiste aufweist. In die Bohrungen sind stabförmige
Halteelemente H5 eingesetzt und an der Kernhalterleiste befestigt,
beispielsweise verschweißt oder insbesondere eingepresst.
Eine in 5B dargestellte Formkernhälfte
K51 enthält wenigstens ein Gegenhalteelement V5. Die andere Formkernhälfte
ist zu der gezeigten Formkernhälfte K51 typischerweise
spiegelsymmetrisch aufgebaut und enthält gleichfalls wenigstens
ein Gegenhalteelement. Die Kernhalterleiste KH5 mit Halteelementen H5
wird in die Aussparung OA5 der Kernhälfte K51 eingelegt
und die andere Kernhälfte wird angefügt und mit
der ersten Kernhälfte verbunden, insbesondere verschweißt.
Die Halteelemente H5 befinden sich dabei innerhalb des Formkerns.
Aussparungen in den Seitenwänden des Formkerns sind nicht
vorgesehen. Die Kernhalterleiste wird relativ zum Formkern in definierter
Position gehalten, während fließfähiges
Kunststoffmaterial zumindest in einen die Halteelemente H5 und die
Gegenhalteelemente V5 umfassenden Teilraum eingebracht wird, insbesondere in
umgedrehter Position des Formkerns mit unten liegender Kernhalterleiste.
Nach Verfestigung des Kunststoffmaterials zu einem Kunststoff-Gusskörper ist
der Formkern dauerhaft mit der Kernhalterleiste verbunden, wobei
wiederum eine Übertragung von Rüttelkräften
zwischen dem Formkern und der Kernhalterleiste über die
an der Kernhalterleiste befestigten Halteelemente, den Kunststoff-Gusskörper
und die an dem Formkern befestigten Gegenhalteelemente erfolgt.
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6 zeigt eine zu 5 alternative
Art der Befestigung von durch Öffnungen KO der Kernhalterleiste
KH6 ragenden Halteelementen H6, welche mit Schraubgewinden versehen
sind und insbesondere Gewindestangen ausgeführt sein können.
Durch beiderseits der Kernhalterleiste auf die Halteelemente aufgeschraubte
Muttern MH6 sind die Halteelemente fest mit der Kernhalterleiste
verschraubt. Ein Lösen der Muttern im Rüttelbetrieb
ist durch den Verguss der Muttern in dem Kunststoff-Gusskörper
verhindert. In vorteilhafter skizzierter Ausführung können
die Öffnungen in der Kernhalterleiste konisch vertieft
sein und auf den Halteelementen angeordnete konische Druckstücke
SH mit konischen Anlageflächen OH zwischen die Muttern
MH6 und die Kernhalterleiste eingefügt sein. Die in die
konischen Vertiefungen KO der Öffnungen eingespannten konischen
Druckstücke SH bewirken vorteilhafterweise eine besonders zuverlässige
und stabile Abstützung der Halteelemente H6 und damit eines
Formkerns an der Kernhalterleiste KH6.
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Die
vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen sowie
die den Abbildungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln als
auch in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung
ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt,
sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei
Weise abwandelbar. Insbesondere können bei den ein Gegengewinde
zu Befestigungsschrauben, z. B. den Passschrauben, aufweisende,
in Kunststoffmaterial eingebettete Halteelemente an ihrem der Kernhalterleiste abgewandten
freien Ende einen Werkzeugansatz, z. B. eine Mehrkantstruktur aufweisen,
welche über in Verlängerung dieser Halteelemente
ausgesparte Öffnungen im Kunststoffmaterial und gegebenenfalls
in einem metallischen Kernmantel von außen zugänglich
sind, um beim Anziehen oder Lösen der Befestigungsschrauben
ein Verdrehen der Halteelemente relativ zu dem Kunststoffmaterial
bei Anwendung hoher Momente zu verhindern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 19701590
C2 [0005]
- - WO 03/026860 A1 [0005]
- - DE 10326126 A1 [0006]
- - DE 102004005045 A1 [0008]
- - FR 2365418 A1 [0009]